JPH05231602A - ボイラー管用の耐熱性被覆組成物 - Google Patents

ボイラー管用の耐熱性被覆組成物

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JPH05231602A
JPH05231602A JP4308781A JP30878192A JPH05231602A JP H05231602 A JPH05231602 A JP H05231602A JP 4308781 A JP4308781 A JP 4308781A JP 30878192 A JP30878192 A JP 30878192A JP H05231602 A JPH05231602 A JP H05231602A
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JP
Japan
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heat
heat resistant
clay
weight
composition according
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Application number
JP4308781A
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English (en)
Inventor
Edmund A Cortellini
エー．コーテリーニ エドムンド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Norton Co
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Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 最初に塗布又は吹付けで金属のボイラー管へ
適用されて低温でそれらに結合し、そして約１０００℃
の最高温度まで使用することができる、熱伝導性の耐熱
性保護被覆組成物を提供する。 【構成】 本発明の組成物は、４４ミクロン未満の耐熱
性粒子を７０〜９０重量％、粘土を２〜１０重量％、リ
ン酸塩結合剤を２〜１５重量％、これらの耐熱性粒子、
粘土及びリン酸塩結合剤の総重量の１〜５％の量の融
剤、そして適用方式のために所望されるコンシステンシ
ーとするのに十分な水を含んでなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術的開示】はけ塗り又は吹付けで適用されて低温で
金属に結合し、ごみの焼却とそれからのエネルギーの発
生中に高温や、燃焼の腐食性、浸食性及び摩耗性の生成
物による化学的攻撃から焼却炉のボイラー管を保護する
熱伝導性の耐熱性被覆が開示される。
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、廃物や生ごみを焼却し
て電気エネルギーを発生させる際に燃焼生成物による腐
食性、浸食性及び摩耗性の作用から過熱器の金属のボイ
ラー管を保護するために塗布又は吹付けの手法により適
用される耐熱性被覆組成物に関する。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来技
術は、金属の熱水管や蒸気管を熱損失から断熱するため
これらの管に適用される多くのタイプの、例えば繊維質
の被覆といったような耐熱材料を開示している。金属の
ボイラー管もまた、耐熱合金で作製されて、燃焼生成物
による浸食、腐食及び化学的攻撃を防ぐため種々の材料
で被覆されている。
【０００４】米国特許第４６８２５６８号明細書に開示
されたような多数の厚い自己支持耐熱シールドも申し分
のないことが知られている。とは言うものの、それらは
製造するのと組立てるのに経費がかさむ。と言うのは、
各管の周りに取付ける際に多数の半割り異形材を互いに
結合しなくてはならないからである。しかしながら、従
来技術の方法と被覆物は、都市ごみや廃物や生ごみを同
時に燃やし、タービン駆動の発電機を運転してエネルギ
ーを発生させるために管内を加熱して過熱蒸気や他の流
体を生じさせる焼却炉のような装置で使用するために
は、全く満足なものでもあるいは経済的なものでもなか
った。
【０００５】本発明は、金属のボイラー管や過熱管をこ
れらの管への伝熱を損なわずに燃焼の有害な生成物から
の直接の攻撃から保護するための、より経済的で且つ信
頼できる耐熱性被覆組成物とこれを適用する簡単な方法
とを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明を要約して言え
ば、はけ塗りあるいは吹付けで適用されて、約１０００
℃の予想最高運転温度よりも相対的にずっと低い温度で
金属のボイラー管や過熱管に結合する、硬質の熱伝導性
耐熱保護被覆組成物である。この耐熱被覆材料は、４４
ミクロン未満の耐熱性粒子７０〜９０重量％、リン酸塩
結合剤２〜１５重量％、粘土２〜１０重量％、低温融剤
１〜５重量％から構成され、これらはいずれも金属管へ
はけ塗り又は吹付けするために所望されるコンシステン
シーを与えるのに十分な水と混合される。
【０００７】
【実施例及び作用効果】過熱されるボイラー管に被覆し
て燃焼生成物による浸食、腐食及び化学的攻撃からそれ
らを保護することによりそれらの寿命を延ばすための耐
熱性組成物は、大きさが４４ミクロン未満の耐熱性粒子
を７０〜９０重量％含むことができる。耐熱性粒子は、
高温に耐えるため及び炉壁や燃焼室をライニングするた
めに用いられる周知の耐熱材料又はセラミック材料のう
ちのいずれのものでもよい。試験を行って金属の過熱管
にしっかりと付着することが分かった耐熱性粒子には、
炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化フェロシリコン、ケイ化
チタン、二ケイ化モリブデン、ホウ化ジルコニウム、ホ
ウ化チタン、炭化ホウ素、ニッケル−クロム合金、ニッ
ケルアルミナイド、及びこれらの混合物が含まれる。耐
熱性混合物には、ボールクレーあるいはベントナイトか
ら選ばれ、ボイラー又は過熱器のより高い運転温度で耐
熱性粒子をセラミックのように一緒に結合する粘土が２
〜１０重量％加えられる。粘土のうちでは、非膨張性粘
土が好ましい。
【０００８】２〜１５重量％の低温水溶性リン酸塩結合
剤は、上記の粘土及び耐熱性粒子と一緒に乾式結合さ
れ、そしてこれはリン酸ナトリウム、リン酸アルミニウ
ム、リン酸及びそれらの混合物からなる群より選ぶこと
ができる。金属管の外表面への結合を向上させて申し分
のないものにするために、上記の成分の総重量の１〜５
重量％の量の低温融剤又は複数の融剤を一緒にしたもの
を乾燥混合物に加える。融剤には、ホウ酸、ホウ砂、氷
晶石、フルオロホウ酸カリウム、及びそれらの混合物を
含めることができる。
【０００９】種々の炭素鋼合金製の清浄な金属管に適用
して低温で結合するのに適当な耐熱性組成物について好
ましい配合物は、平均粒度３ミクロンの炭化ケイ素耐熱
性粒子８５重量％、１０重量％の量の乾燥リン酸アルミ
ニウム結合剤、５重量％の非膨張性ボールクレーを含
み、そして上記成分の総重量に対して約２重量％の水溶
性のホウ酸融剤が加えられる。
【００１０】上記の乾燥成分は一緒に混ぜてブレンドさ
れ、そしてこの乾燥混合物のバッチの全量に約２２重量
％の水を加えて混合して、組成物を管へはけ塗りするた
めの所望のコンシステンシーにする。
【００１１】耐熱性組成物を管に吹付けるためには、よ
り多量の水、乾燥混合物のバッチの全量の４５重量％ま
での水を加えなくてはならない。
【００１２】水の含有量をバッチの全量の１０重量％ほ
どの少量に低下させてパッチングペーストあるいはモル
タルに提供することができる。しかしながら、適当なは
け塗り用コンシステンシーは、乾燥混合物のバッチを調
製するのに用いられる種々の成分に応じて、バッチの総
重量の１７〜２７重量％の水と混合して得ることができ
る。このように、耐熱性組成物を周知のいろいろな方法
で適用するための申し分のないコンシステンシーは、乾
燥混合物のバッチの総重量の１０〜４５重量％の範囲の
水を多かれ少なかれ必要とする。
【００１３】バッチの総重量の２２重量％の量の水を含
む好ましい組成物は、金属管の清浄な外表面へ容易には
け塗りして十分に乾燥させて、単一の薄い被覆物を提供
することができる。とは言え、 1/8″(3mm) までの厚さ
の被覆物を提供するために組成物のいくつかの塗膜を適
用してもよい。一般に、燃焼生成物による攻撃から管を
保護するのには、約1/16″(1.5mm) の厚さの薄い被覆で
十分である。
【００１４】管に適用された所望の厚さの耐熱被覆組成
物は、次いで、温度と湿度に応じておおよそ１２時間乾
燥させ、それからボイラーを約２００℃の低温で２時間
焼くと、組成物は金属管の表面に完全に結合する。
【００１５】その後、過熱器の運転に入ると、それはよ
り高い温度に加熱され、すると組成物中の粘土が耐熱性
粒子を一緒に固めてセラミックのように結合し、こうし
て過熱管の上に硬質で熱伝導性の耐熱被覆ができる。
【００１６】このようにして、過熱管への熱伝導を損な
うことなしに約１０００℃までの温度に耐え、且つ燃焼
生成物による浸食、腐食及び化学的攻撃に耐えることが
できる硬質の耐熱被覆により与えられる保護によって、
過熱管の推定耐用年数は一般に延びる。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 大きさが４４ミクロン未満の熱伝導性耐
    熱性粒子を７０〜９０重量％、粘土を２〜１０重量％、
    リン酸塩結合剤を２〜１５重量％、上記の耐熱性粒子、
    粘土及びリン酸塩結合剤の総重量の１〜５％の量の融
    剤、そして上記の耐熱性粒子、粘土、リン酸塩結合剤及
    び融剤の総重量の４５％までの量の水を含んでなる、金
    属製のボイラー管を被覆しそしてこれらを燃焼生成物に
    よる攻撃から保護するための熱伝導性耐熱性組成物。
  2. 【請求項２】 前記耐熱性粒子が、炭化ケイ素、窒化ケ
    イ素、窒化フェロシリコン、ケイ化チタン、ケイ化モリ
    ブデン、ホウ化ジルコニウム、ホウ化チタン、炭化ホウ
    素、ニッケル−クロム合金、ニッケルアルミナイド、及
    びそれらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１記
    載の熱伝導性耐熱性組成物。
  3. 【請求項３】 前記粘土が乾燥したボールクレー、乾燥
    したベントナイト、及びそれらの混合物から選ばれる、
    請求項１記載の熱伝導性耐熱性組成物。
  4. 【請求項４】 前記粘土が非膨張性の乾燥粘土である、
    請求項１記載の熱伝導性耐熱性組成物。
  5. 【請求項５】 前記リン酸塩結合剤が水溶性であって、
    リン酸ナトリウム、リン酸アルミニウム、リン酸、及び
    それらの混合物からなる群より選ばれる、請求項１記載
    の熱伝導性耐熱性組成物。
  6. 【請求項６】 前記融剤がホウ酸、ホウ砂、氷晶石、フ
    ルオロホウ酸カリウム、及びそれらの混合物からなる群
    から選ばれる、請求項１記載の熱伝導性耐熱性組成物。
  7. 【請求項７】 前記耐熱性粒子が平均の大きさ３ミクロ
    ンの炭化ケイ素粒子８５重量％を構成する、請求項１記
    載の熱伝導性耐熱性組成物。
  8. 【請求項８】 前記粘土が非膨張性乾燥ボールクレー５
    重量％を構成する、請求項７記載の熱伝導性耐熱性組成
    物。
  9. 【請求項９】 前記リン酸塩結合剤が乾燥した水溶性リ
    ン酸アルミニウム１０重量％を構成する、請求項８記載
    の熱伝導性耐熱性組成物。
  10. 【請求項１０】 前記融剤が、前記耐熱性粒子、前記非
    膨張性乾燥ボールクレー、及び前記水溶性乾燥リン酸ア
    ルミニウム結合剤の総重量の２％の量の乾燥した水溶性
    のホウ酸を含む、請求項９記載の熱伝導性耐熱性組成
    物。
  11. 【請求項１１】 前記水が、前記耐熱性粒子、前記非膨
    張性乾燥ボールクレー、前記水溶性乾燥リン酸アルミニ
    ウム結合剤、及び前記乾燥した水溶性のホウ酸の総重量
    の２２％を構成する、請求項１０記載の熱伝導性耐熱性
    組成物。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載の組成物で被覆して保護
    された外表面を含んでなる金属のボイラー管。
  13. 【請求項１３】 請求項１１記載の耐熱性組成物で被覆
    して保護された外表面を含んでなる金属のボイラー管。
JP4308781A 1991-11-19 1992-11-18 ボイラー管用の耐熱性被覆組成物 Pending JPH05231602A (ja)

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US79541791A 1991-11-19 1991-11-19
US795417 1991-11-19

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JPH05231602A true JPH05231602A (ja) 1993-09-07

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ID=25165468

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JP (1) JPH05231602A (ja)
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